Magnetron


Magnetron je speciální elektronka, sloužící jako generátor mikrovlnného záření, konstruovaná s důrazem na výkon a účinnost. V mikrovlnné troubě je to energetický zdroj, pomocí něhož jsou generovány elektromagnetické vlny, zahřívající potraviny. Od druhé světové války je magnetron používán u některých druhů radarů.

Obsah

Konstrukce a princip


První historické magnetrony se skládaly ze silného podkovového magnetu, mezi jehož póly byla umístěna dioda s vláknem katody nataženým ve směru magnetických siločar a válcovou anodou rovnoběžně okolo ní. Napětí mezi katodou a anodou bylo zvoleno tak, aby se dráha elektronů těsně před dopadem na anodu změnila na kruhovou. K dopadu elektronů na anodu je pak třeba nějakého dodatečného signálu, který dodával vnější obvod. Toho se dosáhlo podélně rozdělenou anodou (na izolované sekce), jejíž části byly připojeny k vnějšímu rezonančnímu LC obvodu. Ve 40. letech se podařilo nahradit vnější obvod dutinovými rezonátory přímo v tělese anody.

Základ současného magnetronu tvoří velmi silný permanentní magnet ve tvaru prstence. Tímto magnetickým prstencem je obklopena vakuová trubice s rezonančními komorami, uvnitř které je z jedné strany žhavicí katoda a z druhé vlnovod, který přenáší mikrovlnné záření do požadovaného směru.

Hlavní části magnetronu tvoří:

Na katodu je přiváděno žhavicí napětí řádově několik voltů (3 V), zatímco na anodu magnetronu napětí v řádu kilovoltů (2100V). Dalšími důležitými součástkami, bez kterých by magnetron nebyl schopen funkce, jsou vysokonapěťová dioda, vysokonapěťový transformátor a vysokonapěťový kondenzátor.

Žhavicí katoda emituje elektrony, které jsou přitahovány směrem k anodě, ale silné magnetické pole mění jejich dráhu na kruhovou. Proud elektronů indukuje v rezonančních komorách vysokofrekvenční kmity, které jsou odváděny vlnovodem.

Magnetron dosahuje poměrně velké účinnosti (kolem 65 %), frekvence generovaných kmitů však není příliš přesná. Pro generování vysokofrekvenčních kmitů s přesnou frekvencí se používá klystron, jehož účinnost je však asi poloviční.

Historie


Oscilace magnetronu jako první pozoroval a popsal již ve 20. letech August Žáček, profesor Univerzity Karlovy, první jednoduché dvoupólové magnetrony však byly vyrobeny Albertem Hullem ve firmě General Electric roku 1920. Vývoji pomohli Britové v druhé světové válce díky vynálezu radaru. V roce 1940 se Johnu Randallovi a dr. Harry Bootovi z Birminghamské University podařilo sestrojit pracující prototyp s kapalinovým chlazením a silnější kavitací. V běžném životě nachází magnetron uplatnění jako zdroj energie v mikrovlnné troubě.

Škodlivé účinky mikrovln


Zdravotní rizika

Jelikož je magnetron součástka generující neviditelné záření, měla by přítomnost tohoto záření oznamovat výstražná tabulka. Mikrovlnné záření je zákeřné hlavně v tom, že jeho účinky nejsou hmatatelné. Pokud je živá tkáň vystavena jejich účinkům, dochází v ní k nadměrnému vývoji tepla v důsledku rozkmitání molekul vody a vzniklý tepelný účinek může poškodit biologickou tkáň.

Jako první zaznamená mikrovlnné účinky oko, kdy vystavený jedinec přestává již po chvíli (záleží na síle mikrovlnného pole) vidět v důsledku zahřívání sklivce. Dále dochází k poškození vnitřních orgánů bohatých na vodu, v poslední fázi dochází k popálení kůže a celkové destrukci tkání. Je důležité si uvědomit, že bezpečnou ochranou před mikrovlnným zářením je vrstva vody - vodní bariéra (např.: vodopád).

Rušení elektronických zařízení

Silné mikrovlnné záření může ovlivňovat funkci elektronických přístrojů, vlivem velmi silného mikrovlnného záření může dojít i k jejich poškození nebo zničení. Jelikož většina magnetronů, používaných v mikrovlnných troubách, pracuje v bezlicenčním pásmu ISM (Industrial, Scientific and Medical) na frekvenci kolem 2,4 GHz, mohl by při nekontrolovaném vyzařování jejich provoz rušit satelitní přijímače, zařízení WiFi, Bluetooth, bezdrátové telefony a další přístroje, pracující v tomto pásmu.

Související články


Externí odkazy











Kategorie: Diskrétní součástky | Elektronky | Přístroje | Elektromagnetismus




Poslední aktualizace: 20.02.2021 02:12:34 CET

Zdroj: Wikipedia (autoři [Dějiny])    licence: CC-BY-SA-3.0

Změny: Všechny obrázky a většina návrhových prvků, které s nimi souvisejí, byly odstraněny. Některé ikony byly nahrazeny FontAwesome-Icons. Některé šablony byly odstraněny (např. „Článek potřebuje rozšíření“) nebo byly přiřazeny (např. „Poznámky“). Třídy CSS byly buď odstraněny, nebo harmonizovány Byly odstraněny konkrétní odkazy na Wikipedii, které nevedou k článku nebo kategorii (jako „Redlinks“, „links to edit page“, „links to portals“). Každý externí odkaz má další obrázek. Kromě několika drobných změn designu byly odstraněny mediální kontejnery, mapy, navigační krabice, mluvené verze a geomikroformáty.

Upozornění Protože daný obsah je v daném okamžiku automaticky převzat z Wikipedie, ruční ověření bylo a není možné. LinkFang.org proto nezaručuje přesnost a aktuálnost získaného obsahu. Pokud existují informace, které jsou v tuto chvíli chybné nebo mají nepřesné zobrazení, neváhejte a kontaktujte nás: e-mail.
Viz také: Tiráž & Ochrana dat.